近期,机器人产业迎重磅政策性利好出台,工业和信息化部文件提到,人形机器人集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术,有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品,将深刻变革人类生产生活方式,重塑全球产业发展格局。
随着人口老龄化程度加深,劳动力人口的下降,机器替代人力将成为未来长期发展趋势。政策利好叠加需求空间巨大,机器人行情再度被引爆。
目前机器人产业中,电机是其重要部件,根据德邦证券在周四报告中指出的,电机是机器人运动的“心脏”,对运动精度起决定作用。
随着产业化进程的加速,电机行业预计将迎来广阔的发展空间。德邦证券估计,如果未来10年全球人形机器人的出货量达到500万台,那么电机市场的规模有望达到4280亿元
人形机器人正在迅速进化
根据德邦证券的介绍,机器人概念产生超过百年,目前正在快速进化,并已进入早期产业化落地阶段。从历史来看,人形机器人的发展历程主要分为四个阶段:
第一阶段是以早稻田大学的仿人机器人为代表的早期发展阶段
第二阶段,是以本田仿人机器人为代表的系统高度集成的能力破冰阶段;
第三阶段是高动态运动发展的阶段,以波士顿动力仿人机器人为代表
特斯拉optimus机器人作为代表的产业化落地阶段,是第四阶段的关键。目前,该阶段仍处于发展的早期阶段
从人性机器人结构来看,德邦证券指出,人形机器人主要部件包括电机、减速器、传感器等,力矩电机研制难度较大。
人形机器人的发展可以从部件的角度进行总体划分,主要分为三部分:执行器(包括伺服系统、减速器、驱动单元等)、控制器(包括工控系统、人工智能相关系统等)和传感器(包括本体感受传感器、机器视觉等)。就目前最先进的人形机器人而言,其主要部件包括电机、减速器、传感器、上/下肢运动方式、手部关节以及直线和旋转关节所使用的轴承
其中,电机是其重要部件,德邦证券介绍称,机器人关节驱动器是双足人形机器人关键部件,按动力来源可以分为液压、气动、电机驱动、记忆金属、生物类(心肌细胞)等:
电机驱动和液压驱动是较为常见的两种形式,电机方案的优势在于,在运动控制方面, 其设计比液压控制有更成熟的解决方案,处理器编码器也相对更容易正确获取运动状态的实时反馈,控制精度也有很大保障,而且相较液压成本便宜了很多。
电机是机器人运动的“心脏” 德邦证券介绍,电机是是机器人运动的“心脏”。
电机被视为机器人的 执行单元,根据需要被安装在各关节上控制关节运动,机器人诸如行走、跑、弹跳等动作均由机器人关节电机驱动产生,是机器人运动的“心脏”。
其中,机器人常用电机主要分为直流电机、伺服电机、步进电机三大类,未来应用空间较大的有两大类,伺服电机中的无框力矩电机和空心杯电机:
1、伺服电机中的无框力矩电机体积小、便于集成,适用于机器人关节环境:无框力矩电机没有确定的固定单元,可以自由地适配不同客户的外壳、轴承以及反馈装置等部件的集成安装,具有整体质量更轻、体积更小、运动响应更快及能效高等特点。
2、伺服电机中的空心杯电机是灵巧手关键部件,具有良好的节能效果、动力性能及控制性能。空心杯电机为微特电机,具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特 性和稳定的运行特性,技术优势明显。作为高效率的能量转换装置,在很多领域代表了电动机的发展方向。
以特斯拉人形机器人optimus为例,optimus主体部分共有28个执行器,线性及旋转各14个,所用电机为无框力矩电机。28个执行器分布于肩、肘、腕、躯干、髋、膝、踝等部位。28个执行器分布于肩、肘、腕、躯干、髋、膝、踝等部位。
未来十年,市场空间可能超过4000亿元
根据当前的背景来看,人工智能的助力以及政策的支持,给人形机器人带来了历史性的发展机遇。德邦证券总结指出,今年以来,北京、上海、深圳、山东等地也都发布了支持人形机器人发展的政策
另一方面,人形机器人作为通用机器人的代表和优秀载体,正在受益于通用人工智能的发展。同时,它也以“具身智能”成为人工智能与物理世界的接口,成为下一代通用人工智能的终端平台
纵观机器人行业整体产业链,德邦证券指出:
高要求的机器人技术包括上游零部件、中游本体以及下游应用。核心零部件对于人形机器人至关重要,其中电机占据了较大比例
核心零部件供给是未来机器人产业规模化发展的重要支撑,人形机器人三大核心零部件包括减速器、伺服系 统和控制器,成本合计占比超70%。
展望未来,德邦证券指出,人形机器人需求有望超汽车,远期全球市场空间或超万亿:
机器人的售价预计会大幅低于汽车,预计低于2万美元。如果机器人的销量能够达到2022年汽车的销量水平,人形机器人在全球市场上的空间可能会超过1.6万亿美元
而人形机器人百万台出货量假设下,电机增量市场接近千亿:
假设未来10年全球人形机器人出货量达到500万台,无框电机单价 2500元、空心杯电机单价1300元,则10年后人形机器人带来的无框电机增量市场有望为3500亿元,空心杯电机增量市场有望为780亿元,合计4280亿元市场空间。
本文主要选取自德邦证券《人形机器人深度系列报告:机器人运动的“心脏”,电机有望迎来广阔空间》,分析师俞能飞(资格编号:s0120522120003 )
以上就是探索人形机器人市场的巨大潜力:一个超过4000亿元的机遇的详细内容。